1. 研究目的与意义
我国竹材资源丰富,现有竹林1000万公顷,占世界竹材资源的五分之一。但竹材的利用率只有40%,有60%的竹材剩余物被浪费。塑料作为一种应用广泛的高分子合成材料,在人类生活中快速发展,但消费后大量的塑料制品成为废弃物,形成所谓的白色污染。每年有700万吨左右的塑料垃圾产生。为更好的处理这2项资源,20世纪80年代竹塑复合材料应运而生。蒙脱土作为一种典型的竹塑生产条件平台而被广泛应用。但纳米蒙脱土表面的亲水性处理不利于其在有机项中的分散及对有机物的吸附,所以在蒙脱土在用于高分子材料等有机体系之前,一般对其进行有机化改性。
蒙脱土具有良好的分散性能,可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂,提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等,从而起到增强聚合物综合物理性能的作用,同时改善物料加工性能。在竹塑复合材料的生产中,由于复合材料中含有生物纤维,此材料就会很容易被霉菌真菌感染,同时受到白蚁等生物的侵害,还会由于氧化和紫外线使材料分解。项目如果研究成功,能有效的改善复合材料的力学强度,抗光解性以及热稳定性。就可以有效缓解塑料带给环境的压力,同时又能够充分利用竹材这一被人忽视的资源。
2. 国内外研究现状分析
自20世纪90年代,我国研制出竹帘胶合板,竹席胶合板,竹片胶合板,竹篾层积材,竹碎料板等。继木塑复合材料之后,竹塑复合材料逐渐引起大众的广泛关注。如1991年,覆塑竹帘胶合板的研制成功,2006年竹塑复合材料地板基材模压成型工艺参数优选研究的报道。
国外20世纪初就利用热固性酚醛树脂与木粉复合研制出复合材料,采用层合工艺,类似于今天的纤维板,应用于房屋及仓储的建筑材料。今年来,国外学者以高分子技术为支撑,对聚烯烃类可再生热塑性塑料与木质纤维填料复合做出了大量研究。
3. 研究的基本内容与计划
1.竹材纤维的制备
2.废弃塑料的收集,分类,清洗
3.纳米蒙脱土的改性4.竹塑复合材料的制备(考虑共融时间和温度对复合材料性质的影响)
4. 研究创新点
竹塑复合材料的原材料是竹材加工剩余物和废弃塑料,理念是环保及资源可再生。
竹塑复合材料质地轻盈,却有这卓越的力学性能,耐热,耐腐蚀。作为装饰材料,又具有很好的亲和力。
